JP5927057B2 - Liquid crystal display - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置に係り、特に、高分子分散型液晶(PDLC:Polymer Dispersed Liquid Crystal)を用いた液晶表示装置に関する。   The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device using polymer dispersed liquid crystal (PDLC).

PDLCは、高分子ネットワークと液晶との屈折率の差を利用して入射光を散乱させる、光散乱型の液晶表示装置である。そのため、LCD(Liquid Crystal Display)で使用された偏光板が不要であり、さらに、液晶分子を配向させるための配向膜を形成する必要がない。そのため、光の損失が極めて少なく、明るい表示が可能である。   The PDLC is a light scattering type liquid crystal display device that scatters incident light using a difference in refractive index between a polymer network and a liquid crystal. Therefore, a polarizing plate used in an LCD (Liquid Crystal Display) is unnecessary, and it is not necessary to form an alignment film for aligning liquid crystal molecules. Therefore, light loss is extremely small and bright display is possible.

PDLCは、三次元の網状に形成された高分子(高分子ネットワーク)内において液晶が相分離した構造を有し、高分子ネットワークの側壁に沿って液晶分子がランダムに配置した状態と、電界を印加して液晶分子が電界方向に配列した状態とで光の散乱状態と光の透過状態とをそれぞれ作り出す。散乱度合いは、液晶に印加される電圧により決定され、液晶に印加される電圧は、高分子材料と液晶との分圧により決定される。   PDLC has a structure in which liquid crystals are phase-separated in a polymer (polymer network) formed in a three-dimensional network, and a state in which liquid crystal molecules are randomly arranged along the side wall of the polymer network and an electric field. When applied, the liquid crystal molecules are arranged in the electric field direction to create a light scattering state and a light transmission state, respectively. The degree of scattering is determined by the voltage applied to the liquid crystal, and the voltage applied to the liquid crystal is determined by the partial pressure between the polymer material and the liquid crystal.

図17は、散乱度合いを透過率に置き換えて、複数種類の温度(一例として、−10℃、25℃、及び50℃)における電圧及び透過率の関係を示すグラフである。図17から理解できるように、同じ電圧での透過率が温度により大きく変化している。この原因は、液晶は、温度が高いと誘電率が小さくなり、逆に温度が低いと誘電率が大きくなるが、高分子材料は、数十℃の温度差では誘電率の変化は少ない。このため、液晶に実質印加される実効電圧は高分子材料によって分圧されるため、高温の場合は実効電圧が高く、低温の場合は実効電圧が低くなる。よって、PDLCの特性は、図17のように温度による変化が大きくなる。   FIG. 17 is a graph showing the relationship between voltage and transmittance at a plurality of types of temperatures (as an example, −10 ° C., 25 ° C., and 50 ° C.) by replacing the degree of scattering with transmittance. As can be understood from FIG. 17, the transmittance at the same voltage varies greatly with temperature. The cause of this is that the dielectric constant of the liquid crystal is small when the temperature is high, and conversely, the dielectric constant is large when the temperature is low. For this reason, since the effective voltage applied to the liquid crystal is divided by the polymer material, the effective voltage is high when the temperature is high, and the effective voltage is low when the temperature is low. Therefore, the PDLC characteristics vary greatly with temperature as shown in FIG.

散乱及び透過の2値表示を行う場合は、温度が変化しても表示に影響しないが、電圧により中間調を表示しようとすると、温度により透過率が大きく変化する。例えば電圧2.2Vの場合、25℃では透過率50%であるが、50℃では透過率86%、−10℃では透過率5%となり、50℃及び−10℃の場合には中間調が表現できず、2値表示並みになってしまうという問題がある。   When the binary display of scattering and transmission is performed, the display is not affected even if the temperature changes. However, when the halftone is displayed by the voltage, the transmittance greatly changes depending on the temperature. For example, when the voltage is 2.2 V, the transmittance is 50% at 25 ° C., but the transmittance is 86% at 50 ° C., the transmittance is 5% at −10 ° C., and the halftone is 50 ° C. and −10 ° C. There is a problem that it cannot be expressed and is in the same level as a binary display.

また、特許文献1には、ディザリングにより中間調を表示する技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for displaying halftones by dithering.

特表2003−533751号公報Japanese translation of PCT publication No. 2003-533751

本発明は、広い温度範囲での中間調表示が可能な液晶表示装置を提供する。   The present invention provides a liquid crystal display device capable of halftone display in a wide temperature range.

本発明の一態様に係る液晶表示装置は、第1及び第2のキャラクタを表示可能な液晶表示装置であって、第1及び第2の基板と、前記第1の基板上に設けられた第1の下部表示電極と、前記第1の下部表示電極上に設けられた第1の絶縁層と、前記第1の絶縁層上に設けられ、複数の開口部を有する網目状パターンからなる第1の上部表示電極と、前記第1の絶縁層上に設けられた第1の対向電極と、前記第2の基板上に設けられた第2の下部表示電極と、前記第2の下部表示電極上に設けられた第2の絶縁層と、前記第2の絶縁層上に設けられ、複数の開口部を有する網目状パターンからなる第2の上部表示電極と、前記第2の絶縁層上に設けられた第2の対向電極と、前記第1の上部表示電極と前記第2の対向電極とが対向し、かつ前記第2の上部表示電極と前記第1の対向電極とが対向する状態で前記第1及び第2の基板に挟持された高分子分散型液晶層とを具備し、前記第1のキャラクタは、前記第1の下部表示電極、前記第1の上部表示電極及び前記第2の対向電極から構成され、前記第2のキャラクタは、前記第2の下部表示電極、前記第2の上部表示電極及び前記第1の対向電極から構成されることを特徴とする。 A liquid crystal display device according to an aspect of the present invention is a liquid crystal display device capable of displaying first and second characters, and includes first and second substrates and a first substrate provided on the first substrate. 1 lower display electrode, a first insulating layer provided on the first lower display electrode, and a first pattern comprising a mesh pattern provided on the first insulating layer and having a plurality of openings. An upper display electrode, a first counter electrode provided on the first insulating layer, a second lower display electrode provided on the second substrate, and the second lower display electrode A second insulating layer provided on the second insulating layer, a second upper display electrode provided on the second insulating layer and having a mesh pattern having a plurality of openings, and provided on the second insulating layer a second counter electrode is, said first upper display electrode and the second opposing electrode are opposed, and the ; And a second upper display electrode and the first of said opposed electrode is in a state of opposing first and polymer dispersed sandwiched second substrate liquid crystal layer, the first character, the second 1 lower display electrode, the first upper display electrode, and the second counter electrode. The second character is the second lower display electrode, the second upper display electrode, and the first It is characterized by being comprised from this counter electrode.

本発明によれば、広い温度範囲での中間調表示が可能な液晶表示装置を提供することができる。   According to the present invention, a liquid crystal display device capable of halftone display in a wide temperature range can be provided.

本実施形態に係る液晶表示装置の平面図及び側面図。The top view and side view of the liquid crystal display device which concern on this embodiment. 本実施形態に係る液晶表示装置の断面図。1 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to an embodiment. 上部表示電極のパターンを説明する平面図。The top view explaining the pattern of an upper display electrode. 電圧制御時における高分子分散型液晶層の配向状態を説明する概略図。Schematic explaining the orientation state of a polymer dispersion type liquid crystal layer at the time of voltage control. 透明状態における電圧波形。Voltage waveform in the transparent state. 散乱状態における電圧波形。Voltage waveform in the scattering state. 第1の中間調における電圧波形。Voltage waveform in the first halftone. 第2の中間調における電圧波形。Voltage waveform in the second halftone. 下部表示電極に対する上部表示電極の面積比と透過率との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the area ratio of the upper display electrode with respect to a lower display electrode, and the transmittance | permeability. 構成例1に係るキャラクタの上部表示電極の平面図。4 is a plan view of an upper display electrode of a character according to Configuration Example 1. FIG. 図10に示したA−A´線に沿った液晶表示装置の断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device along the line AA ′ shown in FIG. 10. 構成例2に係るキャラクタの平面図。The top view of the character which concerns on the example 2 of a structure. 図12に示したA−A´線に沿った液晶表示装置の断面図。Sectional drawing of the liquid crystal display device along the AA 'line shown in FIG. 比較例に係るキャラクタの上部表示電極の平面図。The top view of the upper display electrode of the character which concerns on a comparative example. 比較例に係る液晶表示装置の断面図。Sectional drawing of the liquid crystal display device which concerns on a comparative example. 基板に設けられた配線の引き回し例を示す概略図。Schematic which shows the example of routing of the wiring provided in the board | substrate. 高分子分散型液晶における電圧及び透過率の関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the voltage and the transmittance | permeability in a polymer dispersion type liquid crystal.

以下、実施形態について図面を参照して説明する。ただし、図面は模式的または概念的なものであり、各図面の寸法および比率などは必ずしも現実のものと同一とは限らないことに留意すべきである。また、図面の相互間で同じ部分を表す場合においても、互いの寸法の関係や比率が異なって表される場合もある。特に、以下に示す幾つかの実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための装置および方法を例示したものであって、構成部品の形状、構造、配置などによって、本発明の技術思想が特定されるものではない。なお、以下の説明において、同一の機能及び構成を有する要素については同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. However, it should be noted that the drawings are schematic or conceptual, and the dimensions and ratios of the drawings are not necessarily the same as the actual ones. Further, even when the same portion is represented between the drawings, the dimensional relationship and ratio may be represented differently. In particular, the following embodiments exemplify an apparatus and a method for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention depends on the shape, structure, arrangement, etc. of components. Is not specified. In the following description, elements having the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

[1] 液晶表示装置の構成
本発明の実施形態に係る液晶表示装置は、高分子ネットワークと液晶との屈折率の差を利用して入射光を散乱させる、光散乱型の液晶表示装置である。また、本実施形態に係る液晶表示装置は、文字、図形及び模様などを含む複数のキャラクタを表示可能なパターン表示型の液晶表示装置である。図1は、本実施形態に係る液晶表示装置1の平面図及び側面図である。
[1] Configuration of Liquid Crystal Display Device A liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention is a light scattering type liquid crystal display device that scatters incident light using a difference in refractive index between a polymer network and liquid crystal. . In addition, the liquid crystal display device according to the present embodiment is a pattern display type liquid crystal display device capable of displaying a plurality of characters including characters, figures, patterns, and the like. FIG. 1 is a plan view and a side view of a liquid crystal display device 1 according to the present embodiment.

基板10及び11間には、高分子分散型液晶層が設けられている。高分子分散型液晶層は、基板10及び11に挟持され、シール材12によって基板10及び11間に封入されている。シール材12で囲まれた領域が液晶表示装置1の表示領域DAであり、この表示領域DAに高分子分散型液晶層が設けられている。基板10には、キャラクタを表示するための電極に電気的に接続された複数の端子13が設けられている。端子13には、キャラクタを表示するための電極に電圧を印加する駆動回路(図示せず)が接続される。   A polymer-dispersed liquid crystal layer is provided between the substrates 10 and 11. The polymer-dispersed liquid crystal layer is sandwiched between the substrates 10 and 11 and is sealed between the substrates 10 and 11 by a sealing material 12. A region surrounded by the sealing material 12 is a display region DA of the liquid crystal display device 1, and a polymer dispersed liquid crystal layer is provided in the display region DA. The substrate 10 is provided with a plurality of terminals 13 electrically connected to electrodes for displaying characters. The terminal 13 is connected to a drive circuit (not shown) for applying a voltage to an electrode for displaying a character.

図1の表示領域DAには、キャラクタCRの一例として、複数のロの字のパターン、及び丸、三角、四角のパターンを示している。ロの字のパターンは、カメラのファインダーなどに表示させるフォーカスポイントを表している。キャラクタCRのパターンは、任意に設計可能である。また、表示領域DAには、クロップ枠CFが設けられている。クロップ枠は、画像のサイズを変えるために使用するものであり、クロップ枠で表示領域の一部をマスキングすることで、表示される画像の縦横比を変えることができる。クロップ枠の形状及び位置は、任意に設計することが可能である。   In the display area DA of FIG. 1, as an example of the character CR, a plurality of square patterns, and circle, triangle, and square patterns are shown. A square pattern represents a focus point to be displayed on a camera finder or the like. The pattern of the character CR can be arbitrarily designed. In addition, a crop frame CF is provided in the display area DA. The crop frame is used to change the size of the image, and the aspect ratio of the displayed image can be changed by masking a part of the display area with the crop frame. The shape and position of the crop frame can be arbitrarily designed.

図2は、本実施形態に係る液晶表示装置1の断面図である。基板10の上面(液晶側の面)には、下部表示電極20が設けられている。また、基板10の上面には、下部表示電極20を覆うように、絶縁層21が設けられている。絶縁層21上には、上部表示電極22及び対向電極23が設けられている。   FIG. 2 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 according to the present embodiment. A lower display electrode 20 is provided on the upper surface (surface on the liquid crystal side) of the substrate 10. An insulating layer 21 is provided on the upper surface of the substrate 10 so as to cover the lower display electrode 20. An upper display electrode 22 and a counter electrode 23 are provided on the insulating layer 21.

基板11の上面(液晶側の面)には、下部表示電極30が設けられている。また、基板11の上面には、下部表示電極30を覆うように、絶縁層31が設けられている。絶縁層31上には、上部表示電極32及び対向電極33が設けられている。なお、ここでいう上部とは、基板を基準として液晶に向かう方向を意味している。基板11の底面(液晶側の面と反対面)が液晶表示装置1の画像表示面となる。   A lower display electrode 30 is provided on the upper surface (surface on the liquid crystal side) of the substrate 11. An insulating layer 31 is provided on the upper surface of the substrate 11 so as to cover the lower display electrode 30. An upper display electrode 32 and a counter electrode 33 are provided on the insulating layer 31. In addition, the upper part here means the direction which goes to a liquid crystal on the basis of a board | substrate. The bottom surface of the substrate 11 (the surface opposite to the surface on the liquid crystal side) is the image display surface of the liquid crystal display device 1.

下部表示電極20、上部表示電極22及び対向電極33からなるユニットは、1つのキャラクタCR1又は1つのキャラクタCR1の一部を表示する。また、下部表示電極30、上部表示電極32及び対向電極23からなるユニットは、1つのキャラクタCR2又は1つのキャラクタCR2の一部を表示する。すなわち、1つのキャラクタを表示するための下部表示電極及び上部表示電極は、基板10及び11のそれぞれに設けられる。上部表示電極22及び32の各々は、複数の開口部を有する網目状パターンを有する。一方、下部表示電極20、30、及び対向電極23、33は、網目状パターンを有していない。下部表示電極20及び上部表示電極22は、同じ形状(外形)を有している。   A unit composed of the lower display electrode 20, the upper display electrode 22, and the counter electrode 33 displays one character CR1 or a part of one character CR1. Further, the unit composed of the lower display electrode 30, the upper display electrode 32, and the counter electrode 23 displays one character CR2 or a part of one character CR2. That is, the lower display electrode and the upper display electrode for displaying one character are provided on the substrates 10 and 11, respectively. Each of the upper display electrodes 22 and 32 has a mesh pattern having a plurality of openings. On the other hand, the lower display electrodes 20 and 30 and the counter electrodes 23 and 33 do not have a mesh pattern. The lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 have the same shape (outer shape).

液晶表示装置1は、上部表示電極及び下部表示電極を利用したディザリングによって、透明状態と散乱状態との中間調を表示する。1つのキャラクタを表示する方法としては、(1)下部表示電極20及び上部表示電極22をキャラクタのパターンに加工する方法と、(2)対向電極33をキャラクタのパターンに加工する方法とがある。方法(1)の場合は、対向電極33は、上部表示電極22と同じかそれより大きいサイズを有するように加工される。方法(2)の場合は、下部表示電極20及び上部表示電極22は、対向電極33と同じかそれより大きいサイズを有するように加工される。下部表示電極30、上部表示電極32及び対向電極23でキャラクタを表示する場合も上記と同様である。   The liquid crystal display device 1 displays a halftone between the transparent state and the scattering state by dithering using the upper display electrode and the lower display electrode. As a method of displaying one character, there are (1) a method of processing the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 into a character pattern, and (2) a method of processing the counter electrode 33 into a character pattern. In the case of the method (1), the counter electrode 33 is processed so as to have a size equal to or larger than that of the upper display electrode 22. In the case of the method (2), the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 are processed to have the same size as or larger than the counter electrode 33. The same applies to the case where characters are displayed on the lower display electrode 30, the upper display electrode 32, and the counter electrode 23.

また、基板10の上面(液晶側の面)には、下部表示電極20、上部表示電極22及び対向電極23にそれぞれ電気的に接続された複数の配線24が設けられている。上部表示電極22及び対向電極23の各々は、絶縁層21内に設けられたコンタクトプラグ25を介して、対応する配線24に電気的に接続されている。複数の配線24の各々は、図1に示した端子13を介して駆動回路41に電気的に接続されている。   A plurality of wirings 24 electrically connected to the lower display electrode 20, the upper display electrode 22, and the counter electrode 23 are provided on the upper surface (the liquid crystal side surface) of the substrate 10. Each of the upper display electrode 22 and the counter electrode 23 is electrically connected to a corresponding wiring 24 through a contact plug 25 provided in the insulating layer 21. Each of the plurality of wirings 24 is electrically connected to the drive circuit 41 via the terminal 13 shown in FIG.

基板11の上面(液晶側の面)には、下部表示電極30、上部表示電極32及び対向電極33にそれぞれ電気的に接続された複数の配線34が設けられている。上部表示電極32及び対向電極33の各々は、絶縁層31内に設けられたコンタクトプラグ35を介して、対応する配線34に電気的に接続されている。複数の配線34の各々は、図1に示した端子13を介して駆動回路41に電気的に接続されている。   A plurality of wirings 34 electrically connected to the lower display electrode 30, the upper display electrode 32, and the counter electrode 33 are provided on the upper surface (surface on the liquid crystal side) of the substrate 11. Each of the upper display electrode 32 and the counter electrode 33 is electrically connected to a corresponding wiring 34 through a contact plug 35 provided in the insulating layer 31. Each of the plurality of wirings 34 is electrically connected to the drive circuit 41 via the terminal 13 shown in FIG.

基板10及び11間には、高分子分散型液晶層40が設けられている。具体的には、高分子分散型液晶層40は、上部表示電極22及び対向電極33が向き合うように配置された基板10及び11によって挟持されている。また、高分子分散型液晶層40は、シール材12によって基板10及び11間に封入され、シール材12は、基板10及び11を接着している。高分子分散型液晶層40の厚さ(ギャップ)は、例えば7μm程度である。   A polymer-dispersed liquid crystal layer 40 is provided between the substrates 10 and 11. Specifically, the polymer-dispersed liquid crystal layer 40 is sandwiched between the substrates 10 and 11 arranged so that the upper display electrode 22 and the counter electrode 33 face each other. The polymer dispersed liquid crystal layer 40 is sealed between the substrates 10 and 11 by the sealing material 12, and the sealing material 12 adheres the substrates 10 and 11. The thickness (gap) of the polymer dispersed liquid crystal layer 40 is, for example, about 7 μm.

高分子分散型液晶層40は、例えば誘電率異方性が正のネマティック液晶と、光によって重合反応する高分子材料との混合溶液を基板間に封入し、光照射により上記混合溶液の高分子材料を光重合させて高分子と液晶とを相分離させる方法で形成される。これにより、高分子分散型液晶層40は、三次元の網状に形成された高分子(高分子ネットワーク)内において液晶が相分離した構造を有している。   The polymer-dispersed liquid crystal layer 40 includes, for example, a mixed solution of nematic liquid crystal having a positive dielectric anisotropy and a polymer material that undergoes a polymerization reaction by light between substrates, and the polymer of the mixed solution is irradiated with light. It is formed by photopolymerizing the material to phase-separate the polymer and the liquid crystal. Thus, the polymer dispersed liquid crystal layer 40 has a structure in which liquid crystals are phase-separated in a polymer (polymer network) formed in a three-dimensional network.

基板10及び11の各々は、ガラス、石英、又はプラスチック等からなる透明基板である。下部表示電極、上部表示電極、対向電極、配線、及びコンタクトプラグの各々は、透明電極で構成され、例えばITO(インジウム錫酸化物)が用いられる。下部表示電極、上部表示電極、及び対向電極の膜厚はそれぞれ、例えば25nm程度である。絶縁層21及び31としては、例えばシリコン窒化物が用いられる。絶縁層21及び31の膜厚はそれぞれ、例えば500nm程度である。   Each of the substrates 10 and 11 is a transparent substrate made of glass, quartz, plastic, or the like. Each of the lower display electrode, the upper display electrode, the counter electrode, the wiring, and the contact plug is formed of a transparent electrode, and for example, ITO (indium tin oxide) is used. The film thicknesses of the lower display electrode, the upper display electrode, and the counter electrode are each about 25 nm, for example. As the insulating layers 21 and 31, for example, silicon nitride is used. The film thicknesses of the insulating layers 21 and 31 are each about 500 nm, for example.

図3は、上部表示電極22のパターンを説明する平面図である。なお、上部表示電極32の構成も図3と同じである。   FIG. 3 is a plan view for explaining a pattern of the upper display electrode 22. The configuration of the upper display electrode 32 is the same as that in FIG.

上部表示電極22は、複数の開口部22Aを有する網目状パターンからなる。開口部22Aの形状については、図3に示すように円であってもよいし、楕円、四角形又はその他の多角形であってもよい。前述したように、下部表示電極20及び上部表示電極22が同じ外形を有しているので、開口部22Aの下方には、必ず下部表示電極20が設けられている。開口部22Aの径Dは例えば50μm程度、開口部間の距離Sは例えば18μm程度である。   The upper display electrode 22 has a mesh pattern having a plurality of openings 22A. The shape of the opening 22A may be a circle as shown in FIG. 3, an ellipse, a quadrangle, or another polygon. As described above, since the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 have the same outer shape, the lower display electrode 20 is always provided below the opening 22A. The diameter D of the opening 22A is, for example, about 50 μm, and the distance S between the openings is, for example, about 18 μm.

本実施形態では、下部表示電極20及び上部表示電極22のディザリングによって中間調を表示する。よって、中間調表示を一様にするために、上部表示電極22に形成される開口部22Aは、均一に配置されていることが望ましい。本実施形態では、上部表示電極22に形成される開口部22Aは、千鳥配列を有している。千鳥配列とは、隣接する2つの開口部間の距離、又は隣接する2つの開口部の中心間の距離(ピッチという)の半分の位置に次の行の開口部を配置するようにして、複数の開口部が配列されたパターンである。上部表示電極22に形成される開口部22Aのパターンとして千鳥配列を用いた場合、ディザリングによる中間調に表示ムラが生じるのを防ぐことができる。   In the present embodiment, halftones are displayed by dithering the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22. Therefore, in order to make the halftone display uniform, it is desirable that the openings 22A formed in the upper display electrode 22 are uniformly arranged. In the present embodiment, the opening 22A formed in the upper display electrode 22 has a staggered arrangement. A staggered arrangement is a plurality of openings arranged in the next row at a position half the distance between two adjacent openings or the distance between the centers of two adjacent openings (referred to as pitch). This is a pattern in which the openings are arranged. When a staggered arrangement is used as the pattern of the opening 22A formed in the upper display electrode 22, it is possible to prevent display unevenness from occurring in a halftone due to dithering.

[2] 液晶表示装置1の動作
次に、液晶表示装置1の動作について説明する。液晶表示装置1の画像表示動作は、駆動回路41によって制御される。
[2] Operation of Liquid Crystal Display Device 1 Next, the operation of the liquid crystal display device 1 will be described. The image display operation of the liquid crystal display device 1 is controlled by the drive circuit 41.

駆動回路41は、下部表示電極20、上部表示電極22及び対向電極33に電気的に接続されており、下部表示電極20及び対向電極33間に2値の電圧を印加し、また、上部表示電極22及び対向電極33間に2値の電圧を印加する。これにより、下部表示電極20と上部表示電極22とは、独立して電圧制御が可能となる。同様に、駆動回路41は、下部表示電極30、上部表示電極32及び対向電極23に電気的に接続されており、下部表示電極30及び対向電極23間に2値の電圧を印加し、また、上部表示電極32及び対向電極23間に2値の電圧を印加する。これにより、下部表示電極30と上部表示電極32とは、独立して電圧制御が可能となる。以下の例では、下部表示電極20、上部表示電極22及び対向電極33からなるユニットに関する表示動作を説明するが、下部表示電極30、上部表示電極32及び対向電極23からなるユニットに関する表示動作についても同様である。   The drive circuit 41 is electrically connected to the lower display electrode 20, the upper display electrode 22 and the counter electrode 33, applies a binary voltage between the lower display electrode 20 and the counter electrode 33, and also displays the upper display electrode. A binary voltage is applied between 22 and the counter electrode 33. As a result, the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 can be independently voltage controlled. Similarly, the drive circuit 41 is electrically connected to the lower display electrode 30, the upper display electrode 32, and the counter electrode 23, applies a binary voltage between the lower display electrode 30 and the counter electrode 23, and A binary voltage is applied between the upper display electrode 32 and the counter electrode 23. As a result, the lower display electrode 30 and the upper display electrode 32 can be independently voltage controlled. In the following example, the display operation related to the unit composed of the lower display electrode 20, the upper display electrode 22 and the counter electrode 33 will be described. It is the same.

図4は、電圧制御時における高分子分散型液晶層40の配向状態を説明する概略図である。図4(a)は、高分子分散型液晶層40の散乱状態を説明する図であり、図4(b)は、高分子分散型液晶層40の透過状態を説明する図である。なお、図4には、上部表示電極22と対向電極33とに挟まれた高分子分散型液晶層40の一部を抽出して示している。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the alignment state of the polymer dispersed liquid crystal layer 40 during voltage control. 4A is a diagram for explaining the scattering state of the polymer dispersed liquid crystal layer 40, and FIG. 4B is a diagram for explaining the transmissive state of the polymer dispersed liquid crystal layer 40. As shown in FIG. In FIG. 4, a part of the polymer dispersed liquid crystal layer 40 sandwiched between the upper display electrode 22 and the counter electrode 33 is extracted and shown.

高分子分散型液晶層40に電圧を印加していない(電圧を0Vにする)場合、液晶分子に電界が印加されず、液晶分子がランダムに配置される。よって、高分子分散型液晶層40に白色光を入射すると、入射した光が散乱して外部からは白濁した状態として観察される。一方、高分子分散型液晶層40に高電圧(例えば5V)を印加した場合、液晶分子が電界方向に配列する。よって、高分子分散型液晶層40に白色光を入射すると、入射光を透過して外部からは透明な状態として観察される。   When no voltage is applied to the polymer-dispersed liquid crystal layer 40 (the voltage is set to 0 V), no electric field is applied to the liquid crystal molecules, and the liquid crystal molecules are randomly arranged. Therefore, when white light is incident on the polymer-dispersed liquid crystal layer 40, the incident light is scattered and observed as a cloudy state from the outside. On the other hand, when a high voltage (for example, 5 V) is applied to the polymer dispersed liquid crystal layer 40, the liquid crystal molecules are aligned in the electric field direction. Therefore, when white light is incident on the polymer-dispersed liquid crystal layer 40, the incident light is transmitted and observed as a transparent state from the outside.

本実施形態では、上部表示電極22の開口部22Aの下方には下部表示電極20が存在するため、上部表示電極22及び対向電極33が直接向き合った第1の領域の高分子分散型液晶層と、下部表示電極20及び対向電極33が直接向き合った第2の領域の高分子分散型液晶層との透過状態を独立して制御することが可能となる。よって、1つのキャラクタを表示する場合、第1の領域と第2の領域とのディザリングにより、透明、2種類の中間調(弱い散乱1及び2)、散乱の4通りの表示が可能となる。   In the present embodiment, since the lower display electrode 20 exists below the opening 22A of the upper display electrode 22, the polymer dispersed liquid crystal layer in the first region in which the upper display electrode 22 and the counter electrode 33 face each other directly It is possible to independently control the transmission state with the polymer dispersed liquid crystal layer in the second region in which the lower display electrode 20 and the counter electrode 33 face each other directly. Therefore, when displaying one character, dithering between the first area and the second area enables four types of display: transparent, two types of halftones (weak scattering 1 and 2), and scattering. .

図5は、透明状態における電圧波形である。透明状態では、駆動回路41は、上部表示電極22及び対向電極33間に5Vを印加し、同様に、下部表示電極20及び対向電極33間に5Vを印加する。これにより、キャラクタ全体に5Vが印加されるため、キャラクタ全体を透明状態にすることができる。なお、直流電圧を液晶に印加し続けると液晶が劣化してしまうため、一定時間ごとに電圧の極性を反転させる反転駆動を適用している。反転駆動を行う周期は、液晶の材料などによって適宜設計可能であり、本実施形態では、例えば“1/30”秒である。   FIG. 5 is a voltage waveform in the transparent state. In the transparent state, the drive circuit 41 applies 5 V between the upper display electrode 22 and the counter electrode 33, and similarly applies 5 V between the lower display electrode 20 and the counter electrode 33. Thereby, since 5V is applied to the whole character, the whole character can be made into a transparent state. In addition, since the liquid crystal deteriorates when the DC voltage is continuously applied to the liquid crystal, the inversion drive that inverts the polarity of the voltage every certain time is applied. The period for performing the inversion driving can be designed as appropriate depending on the material of the liquid crystal, and is, for example, “1/30” seconds in this embodiment.

図6は、散乱状態における電圧波形である。散乱状態では、駆動回路41は、上部表示電極22及び対向電極33間を0V、すなわち上部表示電極22及び対向電極33を同電位にし、同様に、下部表示電極20及び対向電極33間を0V、すなわち上部表示電極22及び対向電極33を同電位にする。これにより、キャラクタ全体に電界が印加されていないため、キャラクタ全体を散乱状態にすることができる。   FIG. 6 is a voltage waveform in the scattering state. In the scattering state, the drive circuit 41 makes 0 V between the upper display electrode 22 and the counter electrode 33, that is, sets the upper display electrode 22 and the counter electrode 33 to the same potential, and similarly, 0 V between the lower display electrode 20 and the counter electrode 33, That is, the upper display electrode 22 and the counter electrode 33 are set to the same potential. Thereby, since the electric field is not applied to the whole character, the whole character can be made into a scattering state.

図7は、第1の中間調(弱い散乱状態1)における電圧波形である。弱い散乱状態1では、駆動回路41は、上部表示電極22及び対向電極33間に5Vを印加し、一方、下部表示電極20及び対向電極33間を0Vにする。これにより、キャラクタパターンのうち、上部表示電極22及び対向電極33が直接向き合った第1の領域には5Vが印加され、下部表示電極20及び対向電極33が直接向き合った第2の領域には電界が印加されないため、第1の領域を透明状態、第2の領域を散乱状態にすることができる。従って、図7の電圧制御により、ディザリングによる第1の中間調が表示できる。   FIG. 7 is a voltage waveform in the first halftone (weak scattering state 1). In the weak scattering state 1, the drive circuit 41 applies 5 V between the upper display electrode 22 and the counter electrode 33, while setting 0 V between the lower display electrode 20 and the counter electrode 33. As a result, 5 V is applied to the first region of the character pattern in which the upper display electrode 22 and the counter electrode 33 face each other directly, and the electric field is applied to the second region in which the lower display electrode 20 and the counter electrode 33 face each other directly. Is not applied, the first region can be in a transparent state and the second region can be in a scattering state. Therefore, the first halftone by dithering can be displayed by the voltage control of FIG.

図8は、第2の中間調(弱い散乱状態2)における電圧波形である。弱い散乱状態2では、駆動回路41は、上部表示電極22及び対向電極33間を0Vにし、一方、下部表示電極20及び対向電極33間に5Vを印加する。これにより、キャラクタパターンのうち、上部表示電極22及び対向電極33が直接向き合った第1の領域には電界が印加されず、下部表示電極20及び対向電極33が直接向き合った第2の領域には5Vが印加されるため、第1の領域を散乱状態、第2の領域を透明状態にすることができる。従って、図8の電圧制御により、第1の中間調と異なる第2の中間調が表示できる。   FIG. 8 is a voltage waveform in the second halftone (weak scattering state 2). In the weak scattering state 2, the drive circuit 41 applies 0 V between the upper display electrode 22 and the counter electrode 33, while applying 5 V between the lower display electrode 20 and the counter electrode 33. As a result, no electric field is applied to the first region of the character pattern in which the upper display electrode 22 and the counter electrode 33 face each other, and the second region in which the lower display electrode 20 and the counter electrode 33 face each other directly. Since 5 V is applied, the first region can be in a scattering state and the second region can be in a transparent state. Therefore, the second halftone different from the first halftone can be displayed by the voltage control of FIG.

本実施形態における中間調の透過率は、上部表示電極22に形成された開口部の大きさや開口部間の距離を変えること、すなわち、下部表示電極20と上部表示電極22との外形が同じである場合に、下部表示電極20に対する上部表示電極22の面積比を変えることによって制御可能である。ここでいう上部表示電極22の面積とは、上部表示電極22の外形の面積から開口部の面積を引いた値である。   In the present embodiment, the halftone transmittance is obtained by changing the size of the opening formed in the upper display electrode 22 or the distance between the openings, that is, the outer shapes of the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 are the same. In some cases, it can be controlled by changing the area ratio of the upper display electrode 22 to the lower display electrode 20. The area of the upper display electrode 22 here is a value obtained by subtracting the area of the opening from the area of the outer shape of the upper display electrode 22.

図9は、下部表示電極20に対する上部表示電極22の面積比と透過率との関係を示すグラフである。図9には、散乱、弱い散乱1、及び弱い散乱2、透明の4つの波形を載せている。図9の縦軸は透過率(%)を表しており、横軸は下部表示電極20に対する上部表示電極22の面積比を表している。   FIG. 9 is a graph showing the relationship between the area ratio of the upper display electrode 22 to the lower display electrode 20 and the transmittance. FIG. 9 shows four waveforms of scattering, weak scattering 1, weak scattering 2, and transparency. The vertical axis in FIG. 9 represents transmittance (%), and the horizontal axis represents the area ratio of the upper display electrode 22 to the lower display electrode 20.

図9から理解できるように、散乱状態及び透明状態では、面積比が変わってもほぼ一定の透過率を維持することができる。一方、面積比を変えることで、中間調(弱い散乱状態1、及び弱い散乱状態2)の透過率を任意に制御することが可能となる。このように、下部表示電極20に対する上部表示電極22の面積比を適宜設定して図5乃至図8の電圧制御を行うことで、キャラクタを4通りの階調で表示することが可能となる。   As can be understood from FIG. 9, in the scattering state and the transparent state, a substantially constant transmittance can be maintained even if the area ratio changes. On the other hand, by changing the area ratio, it is possible to arbitrarily control the transmittance of halftone (weak scattering state 1 and weak scattering state 2). As described above, by appropriately setting the area ratio of the upper display electrode 22 to the lower display electrode 20 and performing the voltage control of FIGS. 5 to 8, it is possible to display the character in four different gradations.

上部表示電極22の開口部22Aの条件としては、開口部22Aの径が25μm以下と小さい場合は、光の回折により光が分光して虹が見えてしまうため、開口部22Aの径は25μm以上であることが望ましい。また、開口部22Aの径が100μm以上と大きい場合には、キャラクタ表示が均一に見えず、例えばドットが見えるなどの表示ムラが生じるため、開口部22Aの径は100μm以下であることが望ましい。さらに、キャラクタ表示の均一性をより向上させるためには、開口部22Aの径は50μm以下であることが望ましい。   The condition of the opening 22A of the upper display electrode 22 is that when the diameter of the opening 22A is as small as 25 μm or less, the light is split by light diffraction and a rainbow can be seen, so the diameter of the opening 22A is 25 μm or more. It is desirable that In addition, when the diameter of the opening 22A is as large as 100 μm or more, the character display does not look uniform, and display irregularities such as, for example, dots appear. Therefore, the diameter of the opening 22A is preferably 100 μm or less. Furthermore, in order to further improve the uniformity of character display, the diameter of the opening 22A is desirably 50 μm or less.

[3] キャラクタの構成例1
次に、キャラクタの具体的な構成例について説明する。
図10は、構成例1に係るキャラクタCRの上部表示電極の平面図である。図11は、図10に示したA−A´線に沿った液晶表示装置1の断面図である。図10に示したキャラクタCRは、図1に示したロの字のパターンである。図10及び図11は、例えば、基板10側の上部表示電極22でキャラクタCRを構成した例である。
[3] Character configuration example 1
Next, a specific configuration example of the character will be described.
FIG. 10 is a plan view of the upper display electrode of the character CR according to Configuration Example 1. FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 along the line AA ′ shown in FIG. The character CR shown in FIG. 10 is the square pattern shown in FIG. FIG. 10 and FIG. 11 are examples in which the character CR is configured by the upper display electrode 22 on the substrate 10 side, for example.

ロの字のキャラクタCRは、このキャラクタCRと同じ外形を有する下部表示電極20及び上部表示電極22−1によって表現されている。ロの字の線幅は、例えば120μmである。上部表示電極22−1は、例えば50μm径の開口部22Aを有する網目状パターンを有する。   The character CR having a square shape is represented by a lower display electrode 20 and an upper display electrode 22-1 having the same outer shape as the character CR. The line width of the letter B is, for example, 120 μm. The upper display electrode 22-1 has a mesh pattern having an opening 22A having a diameter of 50 μm, for example.

キャラクタCRの内側の領域には、開口部を有さない上部表示電極22−2が設けられている。キャラクタCRの外側の領域には、開口部を有さない上部表示電極22−3が設けられている。上部表示電極22−1と上部表示電極22−2とは、ギャップGPによって電気的に分離され、上部表示電極22−1と上部表示電極22−3とは、ギャップGPによって電気的に分離されている。上部表示電極22−2及び22−3は、ジャンパJPによって電気的に接続され、同じ電圧で制御される。対向電極33は、上部表示電極22−1〜22−3に対向する領域に設けられている。   In the region inside the character CR, an upper display electrode 22-2 having no opening is provided. An upper display electrode 22-3 having no opening is provided in a region outside the character CR. The upper display electrode 22-1 and the upper display electrode 22-2 are electrically separated by a gap GP, and the upper display electrode 22-1 and the upper display electrode 22-3 are electrically separated by a gap GP. Yes. The upper display electrodes 22-2 and 22-3 are electrically connected by a jumper JP and controlled by the same voltage. The counter electrode 33 is provided in a region facing the upper display electrodes 22-1 to 22-3.

キャラクタCRは、透明、第1の中間調、第2の中間調、散乱の4階調で表示される。キャラクタCRの内側及び外側の領域は、上部表示電極22−2及び22−3が開口部を有していないため、透明、散乱の2階調のみで表示される。   The character CR is displayed in four gradations of transparency, first halftone, second halftone, and scattering. Since the upper display electrodes 22-2 and 22-3 do not have openings, the inner and outer regions of the character CR are displayed with only two gradations of transparency and scattering.

キャラクタCRの線幅は120μm程度と細いため、キャラクタCRのパターンエッジでは、上部表示電極22−1の開口部が途中で切れる場合がある。この開口部が切れた領域には上部表示電極22−1が存在しないため、上部表示電極22−1によって高分子分散型液晶層40の配向制御ができず、パターンエッジの表示がボケやすい。このパターンエッジの表示ボケを抑制するために、上部表示電極22−1をキャラクタCRのパターンエッジに沿って縁取りすることが望ましい。すなわち、キャラクタCRのパターンエッジには、必ず上部表示電極22−1の縁取り部EGが設けられる。これにより、パターンエッジにおいて高分子分散型液晶層40の配向制御を行うことができるため、パターンエッジの表示ボケを抑制することができる。   Since the line width of the character CR is as thin as about 120 μm, the opening of the upper display electrode 22-1 may be cut off halfway along the pattern edge of the character CR. Since the upper display electrode 22-1 does not exist in the area where the opening is cut, the alignment of the polymer dispersed liquid crystal layer 40 cannot be controlled by the upper display electrode 22-1 and the display of the pattern edge is easily blurred. In order to suppress the display blur of the pattern edge, it is desirable to trim the upper display electrode 22-1 along the pattern edge of the character CR. That is, the edge portion EG of the upper display electrode 22-1 is always provided at the pattern edge of the character CR. Thereby, since the orientation control of the polymer dispersed liquid crystal layer 40 can be performed at the pattern edge, display blur of the pattern edge can be suppressed.

[4] キャラクタの構成例2
次に、他のキャラクタの具体的な構成例について説明する。
図12は、構成例2に係るキャラクタCRの平面図である。図13は、図12に示したA−A´線に沿った液晶表示装置1の断面図である。図12に示したキャラクタCRは、図1に示したクロップ枠CF内に配置された丸のキャラクタCRである。図12及び図13は、例えば、基板11側の上部表示電極32でキャラクタCRを構成した例である。
[4] Character configuration example 2
Next, a specific configuration example of another character will be described.
FIG. 12 is a plan view of the character CR according to Configuration Example 2. FIG. 13 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device 1 along the line AA ′ shown in FIG. The character CR shown in FIG. 12 is a round character CR arranged in the crop frame CF shown in FIG. 12 and 13 are examples in which the character CR is configured by the upper display electrode 32 on the substrate 11 side, for example.

下部表示電極30及び上部表示電極32は、クロップ枠CFと同じ外形を有する。上部表示電極32は、網目状パターンを有する。下部表示電極30は、配線34を介して駆動回路41に電気的に接続され、上部表示電極32は、コンタクトプラグ35及び配線34を介して駆動回路41に電気的に接続される。対向電極23−1は、円のキャラクタCRと同じ外形を有する。対向電極23−2は、クロップ枠CFと同じ外形を有する。対向電極23−1と対向電極23−2とは、所定のギャップを空けて電気的に分離されている。対向電極23−1及び23−2の各々は、コンタクトプラグ25及び配線24を介して駆動回路41に電気的に接続される。   The lower display electrode 30 and the upper display electrode 32 have the same outer shape as the crop frame CF. The upper display electrode 32 has a mesh pattern. The lower display electrode 30 is electrically connected to the drive circuit 41 via the wiring 34, and the upper display electrode 32 is electrically connected to the drive circuit 41 via the contact plug 35 and the wiring 34. The counter electrode 23-1 has the same outer shape as the circular character CR. The counter electrode 23-2 has the same outer shape as the crop frame CF. The counter electrode 23-1 and the counter electrode 23-2 are electrically separated with a predetermined gap. Each of the counter electrodes 23-1 and 23-2 is electrically connected to the drive circuit 41 through the contact plug 25 and the wiring 24.

キャラクタCRは、下部表示電極30、上部表示電極32及び対向電極23−1の電圧を制御することで、透明、第1の中間調、第2の中間調、散乱の4階調を表示することができる。同様に、クロップ枠CFは、下部表示電極30、上部表示電極32及び対向電極23−2の電圧を制御することで、透明、第1の中間調、第2の中間調、散乱の4階調を表示することができる。すなわち、(1)キャラクタCRをクロップ枠CFと同じ階調にすることでクロップ枠CFのみを表示する、(2)クロップ枠CFの中にクロップ枠CFと異なる階調でキャラクタCRを表示する、(3)クロップ枠CFを消して(透明にして)キャラクタCRのみを表示する、(4)クロップ枠CF及びキャラクタCRを消す、などの表示が可能である。   The character CR displays four gradations of transparency, first halftone, second halftone, and scattering by controlling the voltages of the lower display electrode 30, the upper display electrode 32, and the counter electrode 23-1. Can do. Similarly, the crop frame CF controls the voltages of the lower display electrode 30, the upper display electrode 32, and the counter electrode 23-2 so that four gradations of transparent, first halftone, second halftone, and scattering are obtained. Can be displayed. (1) Only the crop frame CF is displayed by setting the character CR to the same gradation as the crop frame CF. (2) The character CR is displayed in the crop frame CF at a different gradation from the crop frame CF. (3) The crop frame CF is erased (transparent) and only the character CR is displayed, and (4) the crop frame CF and the character CR are erased.

また、本実施形態では、キャラクタCR及びクロップ枠CF間のギャップは、配線間のスペースに対応する。例えば、製造装置に起因する配線加工寸法の限界値(最小加工寸法)が配線幅3μm、スペース3μmであるものとすると、キャラクタCR及びクロップ枠CF間のギャップは、対向電極23−1及び23−2間のスペースに対応し、このギャップは3μmとなる。これにより、クロップ枠CF及びキャラクタCRを同じ中間調で表示した場合でも、クロップ枠CF及びキャラクタCRの境界が目視で認識されるのを防ぐことができる。   In the present embodiment, the gap between the character CR and the crop frame CF corresponds to a space between wirings. For example, assuming that the limit value (minimum processing dimension) of the wiring processing dimension caused by the manufacturing apparatus is a wiring width of 3 μm and a space of 3 μm, the gap between the character CR and the crop frame CF is the counter electrodes 23-1 and 23-. Corresponding to the space between the two, this gap is 3 μm. Thereby, even when the crop frame CF and the character CR are displayed in the same halftone, it is possible to prevent the boundary between the crop frame CF and the character CR from being visually recognized.

図14は、比較例に係るキャラクタCR1及びCR2の上部表示電極の平面図である。図15は、比較例に係る液晶表示装置の断面図である。比較例では、一方の基板10側に形成された下部表示電極20及び上部表示電極22を用いて隣接するキャラクタCR1及びCR2を形成するものとする。   FIG. 14 is a plan view of the upper display electrodes of the characters CR1 and CR2 according to the comparative example. FIG. 15 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device according to a comparative example. In the comparative example, the adjacent characters CR1 and CR2 are formed using the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 formed on one substrate 10 side.

キャラクタCR1を構成する下部表示電極20−1及び上部表示電極22−1は、同じ外形を有し、また、上部表示電極22−1は、網目状パターンを有している。同様に、キャラクタCR2を構成する下部表示電極20−2及び上部表示電極22−2は、同じ外形を有し、また、上部表示電極22−2は、網目状パターンを有している。対向電極33は、キャラクタCR1及びCR2に共通である。   The lower display electrode 20-1 and the upper display electrode 22-1 constituting the character CR1 have the same outer shape, and the upper display electrode 22-1 has a mesh pattern. Similarly, the lower display electrode 20-2 and the upper display electrode 22-2 constituting the character CR2 have the same outer shape, and the upper display electrode 22-2 has a mesh pattern. The counter electrode 33 is common to the characters CR1 and CR2.

このように構成された比較例において、キャラクタCR1及びCR2の境界では、キャラクタCR1のエッジの配線幅3μmと、キャラクタCR1及びCR2間のスペース3μmと、キャラクタCR2のエッジの配線幅3μmとの合計9μm以上の幅が必要となり、この境界において網目状パターンが不連続になる。このため、キャラクタCR1及びCR2を透明表示及び散乱表示させた場合には境界が目視で認識できないが、キャラクタCR1及びCR2を中間調表示させた場合には境界が目視で認識できてしまう。   In the comparative example configured in this manner, at the boundary between the characters CR1 and CR2, the total wiring width of 3 μm of the edge of the character CR1, 3 μm of the space between the characters CR1 and CR2, and 3 μm of the wiring width of the edge of the character CR2 is 9 μm. The above width is required, and the mesh pattern becomes discontinuous at this boundary. For this reason, when the characters CR1 and CR2 are transparently displayed and scattered, the boundary cannot be visually recognized. However, when the characters CR1 and CR2 are displayed in halftone, the boundary can be visually recognized.

これに対して、本実施形態では、図12及び図13に示すように、中間調を表示する機能と、キャラクタを表示する機能とをそれぞれ別の基板に持たせることができる。すなわち、中間調表示を行う2種類のパターン(キャラクタ及びクロップ枠を含む)が隣接する場合、一方の基板では対向電極を所定のパターンに加工し、他方の基板では、パターンに関係なく、上部表示電極を網目状パターンに加工する。これにより、2種類のパターンの境界で網目状パターンが不連続にならないので、2種類のパターンを中間調表示した場合でも2種類のパターンの境界が目視で認識されるのを防ぐことができる。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIGS. 12 and 13, the function of displaying halftones and the function of displaying characters can be provided on different substrates. That is, when two types of patterns (including characters and cropping frames) that perform halftone display are adjacent, the counter electrode is processed into a predetermined pattern on one substrate, and the upper display is displayed on the other substrate regardless of the pattern. The electrode is processed into a mesh pattern. Thereby, since the mesh pattern does not become discontinuous at the boundary between the two types of patterns, it is possible to prevent the boundary between the two types of patterns from being visually recognized even when the two types of patterns are displayed in halftone.

[5] 配線24及び34の引き回し例
次に、下部表示電極、上部表示電極及び対向電極から配線を引き出す場合の構成例について説明する。図16は、基板10及び11にそれぞれ設けられた配線24及び34の引き回し例を示す概略図である。例えば、液晶表示装置1が複数のセグメントに分割され、セグメントごとに配線を接続するものとする。図16には、基板10に設けられた下部表示電極20及び上部表示電極22用の配線24と、基板11に設けられた下部表示電極30及び上部表示電極32用の配線34とを一例として示している。すなわち、基板10では、セグメントごとに下部表示電極20及び上部表示電極22用の2本の配線24を図示しており、基板11では、セグメントごとに下部表示電極30及び上部表示電極32用の2本の配線34を図示している。
[5] Routing Example of Wirings 24 and 34 Next, a configuration example in the case of drawing wiring from the lower display electrode, the upper display electrode, and the counter electrode will be described. FIG. 16 is a schematic diagram showing an example of routing of the wirings 24 and 34 provided on the substrates 10 and 11, respectively. For example, the liquid crystal display device 1 is divided into a plurality of segments, and wiring is connected to each segment. In FIG. 16, the wiring 24 for the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 provided on the substrate 10 and the wiring 34 for the lower display electrode 30 and the upper display electrode 32 provided on the substrate 11 are shown as an example. ing. That is, the substrate 10 shows two wirings 24 for the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 for each segment, and the substrate 11 has two wires 24 for the lower display electrode 30 and the upper display electrode 32 for each segment. A wiring 34 of the book is shown.

本実施形態では、下部表示電極及び上部表示電極は、基板10及び11の両方に配置される。このため、全セグメントのうち一部のセグメントについては、基板10に下部表示電極20及び上部表示電極22用の配線24を配置し、残りのセグメントについては、基板11に下部表示電極30及び上部表示電極32用の配線34を配置することができる。これにより、基板10及び11にそれぞれ配置される配線数を低減できるため、配線の引き回しが容易となり、基板10及び11のそれぞれにおいて配線を引き回すための領域を低減できる。   In the present embodiment, the lower display electrode and the upper display electrode are disposed on both the substrates 10 and 11. For this reason, the wiring 24 for the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 is arranged on the substrate 10 for some of all the segments, and the lower display electrode 30 and the upper display on the substrate 11 for the remaining segments. A wiring 34 for the electrode 32 can be disposed. Thereby, since the number of wirings arranged on the substrates 10 and 11 can be reduced, the wiring can be easily routed, and the area for routing the wirings on each of the substrates 10 and 11 can be reduced.

なお、一方の基板にのみ下部表示電極及び上部表示電極を設けた比較例では、一方の基板に全てのセグメントの配線が設けられることになる。このため、比較例では、一方の基板に設けられる配線数が増大し、また、配線を引き回すための領域も増大してしまう。これに対し、本実施形態では、比較例のような問題を回避できる。   In the comparative example in which the lower display electrode and the upper display electrode are provided only on one substrate, the wiring of all segments is provided on one substrate. For this reason, in the comparative example, the number of wirings provided on one substrate increases, and the area for routing the wirings also increases. On the other hand, in this embodiment, a problem like a comparative example can be avoided.

[6] 効果
以上詳述したように本実施形態では、下部表示電極、網目状パターンを有する上部表示電極、及び対向電極を基板10及び11の両方に設けるようにしている。具体的には、基板10側に設けられた下部表示電極20及び上部表示電極22と、基板11側に設けられた対向電極33とを用いて第1のキャラクタを構成し、また、基板11側に設けられた下部表示電極30及び上部表示電極32と、基板10側に設けられた対向電極23とを用いて第2のキャラクタを構成するようにしている。
[6] Effect As described in detail above, in this embodiment, the lower display electrode, the upper display electrode having a mesh pattern, and the counter electrode are provided on both the substrates 10 and 11. Specifically, the first character is configured by using the lower display electrode 20 and the upper display electrode 22 provided on the substrate 10 side, and the counter electrode 33 provided on the substrate 11 side. The second character is configured using the lower display electrode 30 and the upper display electrode 32 provided on the substrate 10 and the counter electrode 23 provided on the substrate 10 side.

従って本実施形態によれば、ディザリングを用いて、0Vと高電圧(5V)との中間電圧を使用せずに中間調表示が可能になる。これにより、広い温度範囲での中間調表示が可能となる。また、2値の電圧を用いて中間調を表示することができため、中間調を表示するまでの反応時間を速くすることができる。   Therefore, according to the present embodiment, halftone display can be performed by using dithering without using an intermediate voltage between 0 V and a high voltage (5 V). Thereby, halftone display over a wide temperature range is possible. Further, since the halftone can be displayed using the binary voltage, the reaction time until the halftone is displayed can be shortened.

また、液晶として高分子分散型液晶層40を用いているため、偏光板や配向膜を使用せずに複数の階調が表現できる。これにより、製造コストの低減、及び微細化が可能な液晶表示装置1を実現することができる。また、光の損失が極めて少なく、明るい表示が可能な液晶表示装置を実現できる。   Further, since the polymer dispersed liquid crystal layer 40 is used as the liquid crystal, a plurality of gradations can be expressed without using a polarizing plate or an alignment film. Thereby, the liquid crystal display device 1 capable of reducing the manufacturing cost and miniaturizing can be realized. In addition, a liquid crystal display device that can display brightly with very little loss of light can be realized.

また、下部表示電極、上部表示電極及び対向電極に接続される配線を基板10及び11に分散できる。これにより、配線パターンの引き回しによる設計工数を簡略化することができる。   In addition, wirings connected to the lower display electrode, the upper display electrode, and the counter electrode can be dispersed on the substrates 10 and 11. Thereby, the design man-hour by the wiring pattern routing can be simplified.

また、隣接するキャラクタの形状を対向電極側で設計することで、隣接するキャラクタの境界で上部表示電極の網目状パターンが不連続になるのを防ぐことができる。これにより、隣接するキャラクタを中間調表示した際に、隣接するキャラクタの境界が目視で認識されるのを防ぐことができる。   In addition, by designing the shape of the adjacent character on the counter electrode side, it is possible to prevent the mesh pattern of the upper display electrode from becoming discontinuous at the boundary of the adjacent character. Thereby, when the adjacent character is displayed in halftone, it is possible to prevent the boundary between the adjacent characters from being visually recognized.

また、上部表示電極の開口部を千鳥配列にしているため、上部表示電極が均一な網目状パターンを有している。これにより、中間調の表示ムラを抑制することができる。また、上部表示電極にキャラクタのパターンエッジに沿って縁取りを施しているため、パターンエッジの表示を明瞭にすることができる。   Further, since the openings of the upper display electrode are arranged in a staggered arrangement, the upper display electrode has a uniform mesh pattern. Thereby, the display unevenness of a halftone can be suppressed. Further, since the upper display electrode is trimmed along the pattern edge of the character, the display of the pattern edge can be made clear.

なお、本実施形態の液晶表示装置1が表示可能なキャラクタには、文字、図形、模様など様々なものが含まれる。   The characters that can be displayed by the liquid crystal display device 1 of the present embodiment include various characters, figures, patterns, and the like.

本実施形態の液晶表示装置1は、カメラのファインダー、時計、双眼鏡、単眼鏡、望遠鏡、及び距離測定器などの液晶画面に適用することができる。   The liquid crystal display device 1 of the present embodiment can be applied to liquid crystal screens such as camera viewfinders, watches, binoculars, monoculars, telescopes, and distance measuring devices.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で、構成要素を変形して具体化することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、1つの実施形態に開示される複数の構成要素の適宜な組み合わせ、若しくは異なる実施形態に開示される構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を構成することができる。例えば、実施形態に開示される全構成要素から幾つかの構成要素が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、これらの構成要素が削除された実施形態が発明として抽出されうる。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention. Further, the above embodiments include inventions at various stages, and are obtained by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in one embodiment or by appropriately combining constituent elements disclosed in different embodiments. Various inventions can be configured. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements disclosed in the embodiments, the problems to be solved by the invention can be solved and the effects of the invention can be obtained. Embodiments made can be extracted as inventions.

1…液晶表示装置、10,11…基板、12…シール材、13…端子、20,30…下部表示電極、21,31…絶縁層、22,32…上部表示電極、23,33…対向電極、24,34…配線、25,35…コンタクトプラグ、40…高分子分散型液晶層、41…駆動回路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Liquid crystal display device 10, 11 ... Board | substrate, 12 ... Sealing material, 13 ... Terminal, 20, 30 ... Lower display electrode, 21, 31 ... Insulating layer, 22, 32 ... Upper display electrode, 23, 33 ... Counter electrode 24, 34 ... wiring, 25, 35 ... contact plug, 40 ... polymer dispersed liquid crystal layer, 41 ... drive circuit.

Claims (7)

第1及び第2のキャラクタを表示可能な液晶表示装置であって、
第1及び第2の基板と、
前記第1の基板上に設けられた第1の下部表示電極と、
前記第1の下部表示電極上に設けられた第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層上に設けられ、複数の開口部を有する網目状パターンからなる第1の上部表示電極と、
前記第1の絶縁層上に設けられた第1の対向電極と、
前記第2の基板上に設けられた第2の下部表示電極と、
前記第2の下部表示電極上に設けられた第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層上に設けられ、複数の開口部を有する網目状パターンからなる第2の上部表示電極と、
前記第2の絶縁層上に設けられた第2の対向電極と、
前記第1の上部表示電極と前記第2の対向電極とが対向し、かつ前記第2の上部表示電極と前記第1の対向電極とが対向する状態で前記第1及び第2の基板に挟持された高分子分散型液晶層と、
を具備し、
前記第1のキャラクタは、前記第1の下部表示電極、前記第1の上部表示電極及び前記第2の対向電極から構成され、
前記第2のキャラクタは、前記第2の下部表示電極、前記第2の上部表示電極及び前記第1の対向電極から構成されることを特徴とする液晶表示装置。
A liquid crystal display device capable of displaying the first and second characters,
First and second substrates;
A first lower display electrode provided on the first substrate;
A first insulating layer provided on the first lower display electrode;
A first upper display electrode provided on the first insulating layer and having a mesh pattern having a plurality of openings;
A first counter electrode provided on the first insulating layer;
A second lower display electrode provided on the second substrate;
A second insulating layer provided on the second lower display electrode;
A second upper display electrode provided on the second insulating layer and having a mesh pattern having a plurality of openings;
A second counter electrode provided on the second insulating layer;
The first upper display electrode and the second counter electrode are opposed to each other, and the second upper display electrode and the first counter electrode are opposed to each other, and are sandwiched between the first and second substrates. A polymer dispersed liquid crystal layer,
Comprising
The first character includes the first lower display electrode, the first upper display electrode, and the second counter electrode,
The liquid crystal display device, wherein the second character includes the second lower display electrode, the second upper display electrode, and the first counter electrode.
前記第1の下部表示電極及び前記第1の上部表示電極は、同じ外形を有し、
前記第2の下部表示電極及び前記第2の上部表示電極は、同じ外形を有していることを特徴とする請求項1に記載の液晶表示装置。
The first lower display electrode and the first upper display electrode have the same outer shape,
The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the second lower display electrode and the second upper display electrode have the same outer shape.
前記第1の基板上に設けられ、前記第1の下部表示電極、前記第1の上部表示電極及び前記第1の対向電極にそれぞれ電気的に接続された複数の第1の配線と、
前記第2の基板上に設けられ、前記第2の下部表示電極、前記第2の上部表示電極及び前記第2の対向電極にそれぞれ電気的に接続された複数の第2の配線と、
をさらに具備することを特徴とする請求項1又は2に記載の液晶表示装置。
A plurality of first wirings provided on the first substrate and electrically connected to the first lower display electrode, the first upper display electrode, and the first counter electrode;
A plurality of second wirings provided on the second substrate and electrically connected to the second lower display electrode, the second upper display electrode, and the second counter electrode,
The liquid crystal display device according to claim 1, further comprising:
前記第1の下部表示電極、前記第1の上部表示電極及び前記第2の対向電極にそれぞれ電気的に接続された駆動回路をさらに具備し、
前記駆動回路は、前記第1の下部表示電極及び前記第2の対向電極間の第1の電圧を制御し、前記第1の上部表示電極及び前記第2の対向電極間の第2の電圧を制御することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の液晶表示装置。
A drive circuit electrically connected to each of the first lower display electrode, the first upper display electrode, and the second counter electrode;
The drive circuit controls a first voltage between the first lower display electrode and the second counter electrode, and sets a second voltage between the first upper display electrode and the second counter electrode. 4. The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is controlled.
前記第1及び第2の電圧の各々は、2値であることを特徴とする請求項4に記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 4, wherein each of the first and second voltages is binary. 前記開口部の径は、100μm以下であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein a diameter of the opening is 100 μm or less. 前記網目状パターンは、千鳥配列を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の液晶表示装置。   The liquid crystal display device according to claim 1, wherein the mesh pattern has a staggered arrangement.
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